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新型拐杖凳的设计与制作

2016-01-14陈欢庆

科学24小时 2016年1期
关键词:凳子拐杖直径

陈欢庆

在日常生活中,很多腿脚不方便的老年人或残疾人都会遇到这样的情况:出去散步,累了没地方坐;好不容易找到地方可以坐下了,久坐后又难以起身。现在,他们可以不用为此发愁了,因为我们发明了一款出行“法宝”——便于携带、一凳两用的新型“拐杖凳”。

这种“拐杖凳”重约1.5千克,骨架由不锈钢或碳素钢制成。它的上下两部分各有一个突起,分别为座位和底座。将拐杖上的几个挂钩拆下,把突起的部分摊开,就能将它变为一把椅子。将拐杖向上一提,便又能与凳子脱离。如此一来,它既能当凳子,又能当拐杖。将拐杖插进椅子中,再将凳子折起来,连接挂钩,一款轻便实用的“拐杖凳”便组合成功了。

设计分析

设计制作“拐杖凳”需要考虑的主要因素是:

成本适当,结构安全,符合审美及个性化需求,坚固耐用,稳定性强,折叠方便等。

拐杖凳的结构设计可分为两部分,即凳子面板和活动支架。

凳子面板的结构设计

在承座时,凳子面板的构件要能承受一定的重量及压力,因此我们需要考虑面板的几何形状、凳板的定型稳固、面板与构件之间的连接与优化等问题。此外,还需要对面板的形状和材料进行选配。

活动支架的设计

支架的作用在于支撑起面板并保证其不易翻倒,因此我们在设计支架结构中需要考虑支架的支撑形式、使支架不易翻倒的措施、支架构件的截面形状和连接方式,以及面板与支架之间的连接方式等。

另外,根据不同的设计方案,凳子面板与支架间可以由铰链连接或固定轴连接。在制造过程中,我们还可采用不需要连接的塑料整体成型的结构。

卷尺、直角尺、螺丝刀、锉、锤、锯、钻、刨子等。制作与连接材料的选择要合适,如采用木条、碳素钢或合金管、木工板等;连接材料如小螺钉、小铁钉等。

1. 使用手工或电动工具取金属材料,如用锯割和圆管切割的方法进行。手工下料,或者用电动砂轮片锯割,也可以采用气割的方法。

2. 根据使用者的体重、身高和身形等要求,作出具体设计。切割下料的尺寸长度要根据具体设计而定,并保留一定的余量,一般为5~10毫米。

3. 拐杖杆可分为二节或三节伸缩型。如果按二节伸缩型设计,则大管直径为24毫米,长为700毫米;小管直径为20毫米,长为600毫米;交叉支撑管子直径为20毫米,长为500毫米;加强档条长为200毫米;凳面尺寸大小为240毫米×200毫米。

4. 将切割后的各个粗料进行车、销、锉、磨等工艺流程后,制作成为合格的零件。然后按照以下图示进行装配,安装成为可使用的作品。

特性列举法,是美国尼布拉斯加大学的克劳福德教授在1954所提倡的一种著名的创意思维策略。它是借助对具体事物的特定对象(如特点、优缺点等),从逻辑上进行分析,并将其本质内容全面地一一罗列出来的手段,用以启发创造设想,找到发明创造主题的创造技法。此法强调在创造的过程中,应观察、分析事物或问题的特性或属性,然后针对每项特性提出改良或改变的构想。

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